Fontys-studenten ontwikkelen onkruid wiedende robot

Het project RoseGuardian komt voort uit een vraag van rozenkweker Frank Coenders van Coenders Kwekerijen. ‘We willen onkruid bestrijden zonder chemische middelen. En handwerk is te duur. Maar een autonoom apparaat door het veld laten rijden zonder de plant en de bodem te beschadigen? Dat is wel interessant’, zegt Frank. Hij legde contact met Dirand van Wijk, directeur, coördinator projecten en teelt bij Compas Agro in Venlo dat zich inzet voor innovatieve projecten. ‘Je kunt onkruid afdekken, wegbranden en elektrocuteren, maar Frank wilde het mechanisch. Het probleem is dat die wiedmachines vaak te groot zijn voor kleine teelten, zoals rozen. Frank zocht naar een oplossing die effectief en kleinschalig was.’

Proeven in Venlo
Een uitgelezen kans voor studenten om op onderzoek uit te gaan, zo dacht Dirand. ‘Op de Brightlands-campus in Venlo hebben we proefvelden waar ze hun vondsten kunnen uitproberen. We besloten twee groepen studenten aan het werk te zetten’, vertelt Dirand. ‘De ene groep focuste zich op het herkennen van onkruid met camera’s, terwijl de andere groep een mechanische wiedmachine ontwierp.’

Fontys GreenTechLab
Het project wordt begeleid vanuit het GreenTechLab, onderdeel van de onderzoekslijn Smart Sustainable Solutions van Fontys Venlo. Projectleider Daniel Rateike: ‘We werken in het kader van een minor waarbij studenten hun theoretische kennis toepassen in de praktijk. Ze hebben veel vrijheid in hun aanpak en dat leidt soms tot verrassende ideeën.’ Een van die ideeën was een machine die onkruid herkent en vervolgens de grond inboort. Een innovatief concept dat in de praktijk helaas veel te traag bleek. Volgens Dirand was dit typerend voor het proces. ‘De studenten zijn erg inventief en ontdekken nog hoe bepaalde zaken in de praktijk toegepast worden. Gelukkig pakken ze dat snel op.’

Xbox-controller
Een van de innovaties die de groep studenten inzet, is het gebruik van een Xbox-controller om de robot te besturen. Daniel legt uit hoe dat werkt. ‘We gebruiken het Robot Operating System (ROS), een open-source tool waarmee de studenten de robot kunnen programmeren. Via een Xbox-controller kunnen ze de robot in de simulatie besturen en later ook op het veld.’

Robot voor de toekomst
Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, zijn er nog uitdagingen te overwinnen. ‘De kunst is om een robot te ontwikkelen die het onkruid effectief kan verwijderen zonder schade aan te richten aan de kwetsbare rozenplant’, legt Frank uit. ‘Als je een rozenplant beschadigt, gaat dat direct ten koste van de opbrengst. De robot moet dus zeer nauwkeurig werken.’ En snel: ‘Onkruid moet zo snel mogelijk verwijderd worden, anders wordt het probleem alleen maar groter.’ Dirand blijft optimistisch over de uitkomst. ‘Het duurt misschien langer dan we hadden gedacht, maar ik heb er vertrouwen in dat we uiteindelijk een werkbare oplossing vinden. Die onkruidrobot gaat er komen. Dit soort projecten zijn cruciaal voor de toekomst van de kleinschalige tuinbouw.’

RoseGuardian
Roseguardian is gestart als éénjarig KIEM project waarin Fontys Venlo samenwerkt met Coenders Kwekerijen en Compas Agro. Subsidie vanuit SIA maakt het mogelijk om krachten en kennis te bundelen. Nu en ook in de toekomst werken studenten, docenten en onderzoekers verder aan oplossingen voor dit maatschappelijk relevante vraagstuk.